本发明属于水加热器设备,具体地说是用于供暖系统的流体加热装置及控制方法。
背景技术:
1、流体加热装置即为对流体进行加热的装置,根据其流体种类的区分,常见的流体加热装置通常分为水加热装置、空气加热装置或蒸汽加热装置,其中由于水的比热容大、储能效果好,因此采用水作为流体的加热器的应用种类较多,诸如锅炉、贮水加热器、热水器等。
2、水加热装置通常将各种能量转化为内能后,传导至水中,进而实现对水进行加热的效果,而在实际应用时,由于作为流体的水中,本身溶解有一定的钙镁盐类物质,当水温升高时、水被浓缩时,将会导致钙镁盐类物质沉淀附着在加热装置内壁上形成水垢,而水垢本身的材质导致其热传导性能较差,因此当水垢位于内能传导的路线上时,将会导致内能向水中传导速率降低,直观表现即为水加热效率较低、耗能增大,因此水加热装置的除垢作业对其加热性能具备较大的影响,通常水加热器的除垢作业以时间为周期进行,在一个清理周期内,水加热装置的效率逐渐降低、耗能逐渐增大,当清理周期间隔较短时,将会导致清理、维护成本增大,当清理周期间隔较长时,则会导致水加热装置使用效果降低。
3、相关技术中为了改善水垢对水加热装置的影响,通常会在水加热装置的设计初期,为水加热装置增添自动清除水垢的功能,在保持水加热装置高效运转的同时,降低对水加热器进行停机清理的需求,如相关技术中公开了一种具有自清除保温胆和加热棒水垢功能的热水器,申请号为cn2018105967368,该方案利用金属刮环热胀冷缩的特性,当向保温胆补水时,其内水温降低,有利于金属刮环收缩以刮除水垢,同时由于热水器边补水边加热,当其内部水温整体上升后,金属刮环直径变大,其与加热棒间出现间隙,间隙中的水在高温热棒的作用下迅速汽化形成水泡并向两侧快速移动,进而冲刷加热棒表面的污垢,提高除垢效果,然而在实际应用过程中发现,由于该方案中对水垢采取刮擦的方式,因此导致水垢以颗粒或块的形式散落在水加热装置中,并具备沿水流动方向运动的趋势,因此水垢的存在,将会导致水流通道堵塞概率增大。
4、鉴于此,本发明提出了用于供暖系统的流体加热装置及控制方法,用于解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足,解决上述技术问题,本发明提出了用于供暖系统的流体加热装置及控制方法。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的用于供暖系统的流体加热装置,包括壳体、转换器和加热胆;
3、所述转换器与加热胆均安装在壳体内,所述转换器用于转换内能,所述转换器安装在加热胆上,所述加热胆采用热传导金属制成,所述加热胆上安装有进水管和排水管;
4、还包括除垢机构,所述除垢机构安装在加热胆内部,所述除垢机构用于去除加热胆内壁附着的水垢;
5、所述除垢机构包括驱动组件、刮板、拦截块和溶解池;
6、所述加热胆内部通过驱动组件转动安装有刮板,所述驱动组件用于控制刮板的运动路径,所述刮板为u形结构体;
7、所述刮板上开设有拦截槽,所述拦截槽贯穿刮板,所述拦截槽内固定安装有拦截块,所述拦截块为三维立体网络结构,所述拦截块用于拦截水垢颗粒;
8、所述加热胆内部固定安装有溶解池,所述溶解池内存储有酸性溶液,所述溶解池位于加热胆液面之上,所述溶解池位于拦截槽的运动路径上。
9、优选的,所述驱动组件包括驱动电机、连接杆和引导台;
10、所述驱动电机固定安装在加热胆上,所述驱动电机输出端延伸至加热胆内部;
11、所述加热胆内部转动安装有对称设计的连接杆,其中一个连接杆与驱动电机输出端固定连接,所述连接杆均延伸至刮板内部,且连接杆与刮板通过弹簧弹性连接;
12、所述加热胆内部构成对称设计的两个引导台,在所述弹簧的拉力作用下,刮板围绕引导台外壁进行旋转,所述引导台对应溶解池开设有降落槽,所述降落槽用于引导刮板进入溶解池内部。
13、优选的,所述刮板上开设有引流槽,所述引流槽位于刮板的u形结构竖直段,所述引流槽与拦截槽导通设计。
14、优选的,所述刮板上固定安装有均匀分布的引流泵管,所述引流泵管内滑动密封安装有活塞杆,所述刮板上转动安装有驱动杆,所述驱动杆上套设有凸轮,所述凸轮上开设有限位滑槽,所述活塞杆延伸至限位滑槽内,所述引流泵管端部固定安装有抽水管,所述抽水管延伸至拦截槽出水端。
15、优选的,所述引导台上开设有齿槽,所述刮板上开设有驱动槽,所述驱动槽内转动安装有驱动轮,所述驱动轮延伸至齿槽内,并与齿槽啮合传动,所述驱动轮与驱动杆带传动连接。
16、优选地,所述引流泵管上还安装有出水管,所述出水管延伸至拦截槽进水端,所述出水管与抽水管均为单向导通管。
17、优选的,所述溶解池内固定安装有补充管和回流管,所述回流管用于控制溶解池内液面高度,所述补充管与回流管均延伸至加热胆外部,所述加热胆上安装有补液罐,所述补充管与回流管均延伸至补液罐内,所述补充管位于补液罐内一端安装有水泵。
18、优选的,所述拦截块表面呈斜面设计,所述拦截块上开设有均匀分布的锯齿槽,所述锯齿槽用于增强拦截块对水垢颗粒的固定效果,所述出水管位于拦截槽内一端倾斜设置,且出水管开口朝向拦截块斜面。
19、优选的,所述刮板上开设有储存槽,所述储存槽与拦截槽导通连接,所述拦截槽与储存槽导通处铰接安装有网板,所述拦截块位于网板的偏转路径上。
20、用于供暖系统的流体加热装置的控制方法,该控制方法包括以下步骤:
21、s1:向补液罐内倒入稀盐酸溶液,并启动水泵,将稀盐酸溶液泵送至溶解池内,同步启动驱动电机,由驱动电机带动连接杆、刮板进行循环运动;
22、s2:在驱动电机驱动时,由预设程序控制,致使进水管与排水管开启或关闭,并配合加热胆内部的液位传感器,控制加热胆内部的水位;
23、s3:同时开启转换器,转换器转换内能,并通过与加热胆进行热交换,对加热胆内部的水进行加热,配合加热胆内部安装的温度传感器,控制加热胆内部的水温,输出预设温度的热水。
24、本发明的有益效果如下:
25、1.本发明所述的用于供暖系统的流体加热装置及控制方法,通过设置除垢机构,在对加热胆进行清理时,先通过物理刮擦作用,对加热胆内壁附着的水垢进行粉碎、刮除,随后在刮板的循环运动过程中,采用三维立体网络结构的拦截块对颗粒状的水垢进行收集,并将收集后的水垢与酸性溶液进行接触,进而实现对水垢的溶解与清理,一方面在本发明中水垢清理后不存在固体杂质存在,相较于相关技术中仅对水垢进行刮擦,能够有效地避免水垢对水流通通道的堵塞,另一方面水垢在破碎后被收集,能够实现水垢与酸性溶液反应速率增大,既能够加快对拦截块的清理效率,还能够降低酸性溶液的使用量。
26、2.本发明所述的用于供暖系统的流体加热装置及控制方法,通过设置引流泵管和抽水管、出水管,一方面在对水垢层进行刮擦清理过程中,通过加速水流在拦截槽内的流动速率,进而增强对水流中水垢颗粒的捕捉效果,另一方面利用出水管的水流冲击,致使水垢颗粒向拦截块内部运动,增强对水垢颗粒的固定效果,进而有效地增强对水垢的清理效果。
1.用于供暖系统的流体加热装置,包括壳体(1)、转换器(11)和加热胆(12);
2.根据权利要求1所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述驱动组件包括驱动电机(24)、连接杆(25)和引导台(26);
3.根据权利要求2所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述刮板(2)上开设有引流槽(28),所述引流槽(28)位于刮板(2)的u形结构竖直段,所述引流槽(28)与拦截槽(21)导通设计。
4.根据权利要求3所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述刮板(2)上固定安装有均匀分布的引流泵管(3),所述引流泵管(3)内滑动密封安装有活塞杆(31),所述刮板(2)上转动安装有驱动杆(32),所述驱动杆(32)上套设有凸轮(33),所述凸轮(33)上开设有限位滑槽(34),所述活塞杆(31)延伸至限位滑槽(34)内,所述引流泵管(3)端部固定安装有抽水管(35),所述抽水管(35)延伸至拦截槽(21)出水端。
5.根据权利要求4所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述引导台(26)上开设有齿槽(4),所述刮板(2)上开设有驱动槽(41),所述驱动槽(41)内转动安装有驱动轮(42),所述驱动轮(42)延伸至齿槽(4)内,并与齿槽(4)啮合传动,所述驱动轮(42)与驱动杆(32)带传动连接。
6.根据权利要求4所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述引流泵管(3)上还安装有出水管(36),所述出水管(36)延伸至拦截槽(21)进水端,所述出水管(36)与抽水管(35)均为单向导通管。
7.根据权利要求6所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述溶解池(23)内固定安装有补充管(5)和回流管(51),所述回流管(51)用于控制溶解池(23)内液面高度,所述补充管(5)与回流管(51)均延伸至加热胆(12)外部,所述加热胆(12)上安装有补液罐(52),所述补充管(5)与回流管(51)均延伸至补液罐(52)内,所述补充管(5)位于补液罐(52)内一端安装有水泵(53)。
8.根据权利要求7所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述拦截块(22)表面呈斜面设计,所述拦截块(22)上开设有均匀分布的锯齿槽(6),所述锯齿槽(6)用于增强拦截块(22)对水垢颗粒的固定效果,所述出水管(36)位于拦截槽(21)内一端倾斜设置,且出水管(36)开口朝向拦截块(22)斜面。
9.根据权利要求8所述的用于供暖系统的流体加热装置,其特征在于:所述刮板(2)上开设有储存槽(61),所述储存槽(61)与拦截槽(21)导通连接,所述拦截槽(21)与储存槽(61)导通处铰接安装有网板(62),所述拦截块(22)位于网板(62)的偏转路径上。
10.用于供暖系统的流体加热装置的控制方法,其特征在于:该方法应用于权利要求9所述的用于供暖系统的流体加热装置,该控制方法包括以下步骤:
